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宇航学报杂志 宇航学报杂志 宇航学报
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宇航学报杂志 2009年第03期

Journal of Astronautics

主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国宇航学会
国际刊号:1000-1328
国内刊号:11-2053/V
审稿时间:1-3个月
全年订价:¥ 984.00
创刊:1980
类别:工程科技II
周期:月刊
发行:北京
语言:中文
起订时间:
曾用名:宇航学报
出版社:协会类
邮编:100048
主编:马兴瑞
邮发:2-167
库存:200
主要栏目:
  • 论文
  • 实验研究
  • 研究简报
  • 评述
  • 综述
  • 工艺
  • 动态
  • 捆绑火箭全箭动力学特性研究

    作者:王建民 荣克林 冯颖川 林红 李双 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    捆绑火箭较非捆绑火箭的动力学特征有很大的不同,而以往对捆绑火箭的动力学特征缺少足够的认识,火箭的POGO设计和姿控稳定设计对全箭模态的考虑仍沿用单维的思路。对捆绑火箭全箭动力学特性进行了研究。针对一个典型的捆绑火箭,采用试验和计算相结合的技术途径,得到了捆绑火箭的动特性。通过对捆绑火箭的模态分布特点进行总结,给出了捆绑火箭横、纵、扭模态相互耦合的特征。提出了捆绑火箭姿控稳定设计和POGO设计必须基于三维模态的思想。

  • 武器毁伤效能评估综述及系统目标毁伤效能评估框架研究

    作者:黄寒砚 王正明 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    从毁伤效能评估的研究概况入手,引出了基于V/L分层法的毁伤评估研究框架。针对典型目标,围绕战斗部和目标的建模,从弹目初始交互到部件破坏状态、再到目标工程性能度量和目标作战性能度量的各种映射算子的获取,以及所需要的试验和信息三个方面,系统的论述了毁伤评估的方法体系。并指出映射O1,2的获取是当前研究最薄弱,也是最关键的问题,利用试验设计规划各类试验是一种有效的解决途径。最后将V/L分层法向系统目标拓展,提出了系统目标毁伤效能评估的研究框架和研究思路。

  • 高频电磁波调制电离层产生ELF/VLF辐射的研究进展

    作者:乔晓林 曹丙霞 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    回顾了利用大功率的高频电磁波调制电离层自然电流产生ELF/VLF电磁辐射的发展情况。介绍了典型加热设备的系统参数配置情况以及地面和卫星上检测ELF/VLF信号的实验结果。总结了提高ELF/VLF产生效率等问题的进展情况,尤其是“波束扫描”技术的理论研究和应用发展。提出了该技术下一步需要研究及解决的问题。

  • 免微分非线性Bayesian滤波方法评述

    作者:程水英 邹继伟 汤鹏 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    以非线性递推Bayesian滤波问题的求解及其历史渊源为起点,分两类对各种免微分非线性Bayesian滤波方法或免微分方法的原理和算法进行了评述:一类是以线性最小均方误差最优估计子为特点的免微分高斯滤波,包括无味卡尔曼滤波、均差滤波器、中心差分滤波器和Gauss-Hermite滤波器或积分卡尔曼滤波器;另一类是后验密度数值逼近免微分方法,包括栅格法(GBMs)与近似栅格法、矩近似法和以粒子滤波为代表的Monte Carlo方法。其中还包括了作者的一些最新研究成果,如迭代UKF算法、裂变自举PF算法和关于粒子滤波算法有限收敛界的概念等。之后从加权统计线性回归的角度对两类免微分方法进行了统一认识,统一为以数值方法为特点的广义PF。为了建立一个关于各种免微分算法性能的整体印象,论文还通过一个复杂的递推非线性滤波估计例子,用Monte Carlo仿真实验的方法对7种典型的免微分方法和和传统的EKF算法进行了比较研究。最后对两类免微分方法进行了简单的比较,并指出了进一步研究的方向。

  • 滑翔弹道优化设计研究

    作者:郑月英 刘辉 李俊峰 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    研究滑翔弹道优化设计问题。采用考虑地球转速和扁率的动力学模型进行了弹道优化设计。根据滑翔弹道的特点提出了优化设计的方法。针对滑翔弹道优化设计中的强非线性、多约束、多种类性能指标、多局部极值的问题,采用了粒子群全局优化与经典局部优化相结合的算法,并通过仿真计算验证了算法的适用性。针对典型的工程问题,对滑翔弹道进行了优化,设计结果对工程实践具有一定的指导意义。

  • Halo轨道Richardson三阶近似解析解的改进

    作者:卢松涛 赵育善 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    Halo轨道可以用来进行观测太阳活动,观测月背面,地月中继通信等航天任务。Richardson的三阶近似解析解是共线平动点的Halo轨道确定的基础。Richardson解析解是基于一种Lindstedt-Poincaré法的消去长期项的方法,在保留三阶小量方程中,假设角频率和位移展开到数量级第三级,并通过依次提取数量级相同的变量构成的方程进行推导的。在Richardson的解析解中,数量级第1级和第2级方程以及第3级在z轴方向的方程都消去了长期项,然而数量级第3级在z和y方向上并没有消去长期项。提出了Richardson三阶近似解析解的一种改进解析解,其数量级第3级在x和y轴上的分量比Richardson解析解更精确。并通过Matlab的数值计算验证了改进解析解的优势。

  • 一种稀疏测向数据下的天基初轨确定模型及其算法

    作者:刘磊 郗晓宁 戎鹏志 王功波 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    稀疏测向数据下的天基初轨确定具有重要的应用价值。针对地基Laplace和Gauss方法在天基稀疏测向初定轨中存在的不收敛和平凡解问题,提出了一种新的模型—双ρ迭代模型,研究了优化算法中的变尺度方法和遗传算法作为解算算法,最后进行了仿真。结果表明,双ρ迭代模型可以较好地解决地基方法在天基测向初定轨应用中的上述问题,利用变尺度法的双ρ迭代模型具有90%以上的解算成功率,且具有良好的解算速度和收敛性,而采用改进的遗传算法可以解算其余算例,二者结合使用可以达到较好的初定轨效果。

  • 亚轨道飞行器上升段轨迹优化与快速重规划

    作者:丁洪波 曹渊 佟卫平 蔡洪 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    针对亚轨道飞行器上升段轨迹优化问题,提出了基于Legendre伪谱法的轨迹优化与快速重规划方法。结合亚轨道飞行器上升段运动特点,着重研究气动力的表示方法,建立了矢量形式的动力学方程。应用Eegendre伪谱法进行上升段轨迹优化,并分析了优化结果。结合该方法的特点研究了基于Legendre伪谱法的轨迹重规划方法。仿真表明轨迹优化结果具有精度高、满足一阶最优性必要条件等特点,重规划轨迹的入轨精度高,且重规划的时间短,能满足快速性要求。

  • 基于脉冲点火弹头空间机动的被动段弹道设计方法和数值仿真

    作者:高普云 张广明 冯志刚 唐乾刚 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    机动突防是提高弹道导弹生存能力的重要手段之一。提出了一种基于脉冲点火的弹头空间机动的被动段弹道设计方法,利用此方法设计出来的弹道是由位于不同弹道平面的椭圆弧段组成,各弹道平面之间有较大的差别,这说明基于脉冲点火的弹头空间机动可提高导弹的生存能力。推导出了限制点火的约束方程,在理论上证明了在限制点火约束条件下弹道导弹沿着脉冲弹道飞行能命中被打击目标。给出了二个仿真实例。

  • 基于自适应模糊观测器的挠性航天器主动振动抑制方法研究

    作者:蔡鹏 王庆超 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    针对一类挠性航天器的柔性附件主动振动抑制问题,提出了自适应模糊观测器及变结构反馈控制律的设计方法。所设计的观测器是一种非线性广义Luenberger自适应观测器,采用模糊系统逼近非线性函数,并不需要引入航天器本体姿态信息,结构简单。最后通过数字仿真验证了该方法的有效性。

  • 缺口根部最大应力的概率分布分析模型

    作者:奚蔚 姚卫星 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    基于随机有限元的思想,提出了一种求解缺口根部最大应力概率分布的方法。该方法通过对应力表达式的Taylor展开,将影响应力分布的因素分为载荷和材料性能参数两部分,且材料性能参数部分可近似等效为一个正态随机变量,从而缺口根部最大应力的分布可表示为外载荷分布和材料性能参数分布的线性组合,容易计算得到最大应力的分布函数。完成了中心孔和椭圆边缺口根部最大应力分布的算例分析,结果表明这种近似比较精确和有效。

  • 高超声速平板近空间气动特性的计算分析研究

    作者:黄飞 程晓丽 沈清 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    采用DSMC方法对二维小尺度平板在近连续流至自由分子流区域、攻角为0°-30°下的高超声速气动特性进行计算分析,旨在探索高超声速飞行器在近空间空域内气动特性的变化规律和影响因素。结果表明,升阻比随努森数、马赫数的增加单调下降,相对比来说,马赫数对升阻比的影响不是很明显,而努森数的影响比较明显。特别针对摩阻特性进行了分析,在马赫数10、高度55-110km、0°攻角时摩阻在总阻力中所占比重高达60%以上。随着攻角的增加,由于波阻的急剧增加导致摩阻所占比重下降。在10°攻角下,摩阻在总阻力中所占比重约为45%-70%。30°攻角时摩阻在总阻力中所占比重则下降为12%-50%。同时还发现,在近自由分子流区域中,0°攻角时阻力系数随着马赫数的增加而下降,在有攻角时该马赫数效应呈现减弱趋势。

  • 基于动力学守恒定律的弹道有源假目标鉴别方法

    作者:饶彬 王雪松 丹梅 肖顺平 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    针对外层空间有源假目标欺骗干扰,提出了一种基于动力学守恒定律的弹道有源假目标鉴别方法。有源假目标由于并不是客观存在的运动实体,不满足动量矩守恒定律和机械能守恒定律,可以利用这种差异进行鉴别。首先从理论上分析了假目标不满足动力学守恒定律,其次推导了动力学常量的方差估计式并设计了鉴别门限,最后仿真试验验证了算法的有效性。

  • 面向飞行器多学科设计优化的主模型技术

    作者:龚春林 谷良贤 袁建平 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    针对飞行器多学科设计优化对系统级建模的要求,提出了一种融合各学科模型的主模型建模技术。采用结构一行为一功能三组元描述了多学科设计的概念模型,并指出MDO建模所要解决的耦合问题。在此基础上,定义了多学科主模型。结合MDO的理论模型,建立了由系统结构模型、系统功能模型、学科结构视图和学科功能视图组成的主模型,采用三个转换模块在主模型内部解决多学科耦合问题。描述了基于CAD软件构建主模型的方法和步骤,并综合主模型、CAD、CAE、多学科优化、软件集成等技术,建立了多学科设计系统的构架。以高超声速飞行器为例,在CATIA环境中建立了包括:气动、发动机、弹道、结构、隐身、气动热/热保护系统等六个学科的主模型,初步验证了主模型技术在MDO问题中应用的可行性。

  • 基于磁强计与太阳敏感器的卫星自主定轨算法

    作者:谢祥华 张锐 张静 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    针对低轨微小卫星,为了实现低成本自主定轨,并达到一定的定轨精度,提出了一种基于三轴磁强计和太阳敏感器数据,利用扩展Kahnan滤波进行自主轨道确定的方法。分析了国际地磁参考场(IGRF)模型,建立了简化的太阳轨道模型,在此基础上,建立了以轨道位置和速度作为状态量,以地磁矢量的模值和地磁矢量与太阳矢量的夹角信息作为观测量的滤波算法。数字仿真结果表明,该算法是收敛的、有效的,同时通过比较表明引入太阳敏感器数据后,大大提高了定轨精度。

  • 单颗MEO卫星定轨中的二阶钟差模型

    作者:胡轩宇 黄勇 胡小工 焦文海 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    分析使用简化动力学和观测模型对单颗MEO卫星进行定轨时星地钟差参数化建模问题,建立了一个基于全弧段二阶钟差模型的定轨方案,分析了该钟差模型的精度,及其对定轨精度和卫星钟差预报精度的影响。结合对实测数据处理的结果说明,基于二阶钟差模型的定轨方案的定轨精度好于10m,相对于以往研究中对钟差分段建模的定轨方案精度明显较高,并且其对错误数据有着更好的抗差性。分析同时表明,使用二阶模型作钟差预报的精度好于20ns。

  • 一种改进的INS/GPS组合导航鲁棒H∞多重渐消容错滤波算法

    作者:陈有荣 袁建平 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    在对适用于INS/GPS组合导航的H∞滤波方法进行了深入研究基础上,提出了一种改进的H∞多重渐消容错滤波算法。首先给出了H∞滤波算法,然后对渐消记忆滤波方法进行了有效的改进,提出了多重渐消因子矩阵对称加权的滤波算法和残差归一化的多重渐消滤波方法,有效避免了残差量级差别所导致的残差检测失效和修正作用失配,最后提出了一种双重故障检测的容错策略,构造了改进的鲁棒H∞容错滤波器。仿真结果表明,改进的H∞容错滤波方法较常规Kalman滤波对系统模型和噪声的不确定干扰具有很强的鲁棒性,在有色噪声情况下具有高于常规Kalman滤波的精度,对于故障具有较强的检测能力和较好的组合效果,更加贴近于工程应用需求。

  • 基于凸优化技术的多目标鲁棒滤波组合导航方法

    作者:徐帆 房建成 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    Kalman滤波在组合导航中的应用已很广泛,但是,在系统不确定情况下,误差出现发散,精度下降,采用的基于Riccati方程的H∞滤波技术对系统噪声的不确定性则具有一定的鲁棒性,但性能参数选取仅能凭经验而无系统的方法,给工程实践带来一定困难。根据现代控制理论最优控制理论思想,使用凸优化技术设计鲁棒混合H2/H∞滤波器融合高精度的GPS和CNS量测信息,解决系统不确定性问题,通过在惯性/卫星/天文组合系统中的半物理数据仿真进一步对混合H2/H∞滤波和H∞滤波算法进行了比较。仿真结果表明,真实器件噪声情况下,鲁棒混合H2/H∞滤波算法明显具有良好的精度。

  • 一种快速传递对准方法的误差模型研究

    作者:戴邵武 李娟 戴洪德 周绍磊 陈明 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    传递对准是机载、舰载武器惯导系统初始对准的首选方案,初始对准的速度和精度直接影响着武器系统的快速反应能力和精确打击能力,提高初始对准的速度和精度一直是该领域研究的主要目标,美国学者Kain首次提出了先进的“速度+姿态”匹配快速传递对准方法,能在10s内达到1mrad的对准精度,很快得到了广泛的关注。利用四元数这一有力的数学工具,从惯性导航系统工作原理出发,重新诠释证明了该先进的快速传递对准误差模型,最后通过仿真对该方法进行了分析,为该模型的深入理解和工程应用提供了有价值的理论参考。

  • 深空自主光学导航观测小行星选取方法研究

    作者:张晓文 王大轶 黄翔宇 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    深空探测转移轨道段的自主光学导航一般以小行星作为观测量来源。为了选出可观测的小行星,分析了小行星用于导航的限制因素,给出了视星等、太阳相角、视运动、三星概率、探测器与小行星距离和视线夹角等选取标准;然后,为了从多颗可观测小行星中选出最优组合,以提高导航精度,基于滤波误差协方差分析,给出了一种可量化的选取最优小行星组合的方法,该方法只与小行星到探测器距离和视线夹角有关;最后,参照“深空一号”飞行方案进行了仿真验证。分析和仿真结果表明该方法可有效提高导航精度。

  • 卫星自主导航中的偏差分离鲁棒滤波

    作者:李明群 魏春岭 袁军 倪茂林 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    研究卫星自主导航中的滤波算法。在以地心矢量为观测量的卫星自主导航系统中,由于观测模型不准、测量设备精度有限等因素,使得系统的观测量存在多种偏差,最终问题可抽象为观测量中含有偏差的离散线性系统的状态估计问题。把观测量中难以建模的复杂时变偏差看作不确定项,用一个模型误差界参数来描述不确定性的影响,由此设计鲁棒卡尔曼滤波器。进一步,把常值偏差与状态进行分离,分别构造无常偏的鲁棒滤波器和针对常偏的鲁棒滤波器,最终得到偏差分离鲁棒滤波算法。仿真表明该算法可以有效地抑制系统中的不确定性偏差,明显提高了卫星自主导航的精度。

  • 惯组误差天地一致性检验方法探讨

    作者:肖正林 牟建华 陈芳 朱晓华 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    以捷联挠性惯性测量组合(简称惯组)为例,探讨了一种在惯性仪表冗余条件下,利用飞行试验遥测数据分离惯组误差系数,检验惯组误差天地一致性的方法。首先介绍了基于遥测数据分离惯组误差参数的方法和判断天地一致性的方法,然后从参数间的相关性、分离精度两方面分析了方法的有效性,实例分离结果证明了方法的有效性。本方法可以有效解决外测精度难以满足惯导系统误差系数分离精度要求、用遥外速度差分离误差系数时参数间强复线性相关的困难,能可靠检验惯组误差的天地一致性。

  • 基于精密时频预测的定位域和测速域RAIM可用性增强算法

    作者:王梦丽 刘文祥 王飞雪 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    能提供精确定位解的观测值集合提供的测速解并不一定是可信的,首先将传统的定位域RAIM算法应用到测速域的完好性监测中,提出将频差预测值用于辅助增强测速域RAIM可用性,使RAIM技术能更好的满足各类用户对导航服务完好性监测的需求。通过对多种预测模型的比较,提出将三阶多项式模型和递推阻尼最小二乘法应用到接收机钟差和频差的在线精密预测算法中,使钟差预测精度提高6倍。克服了传统的钟差辅助增强RAIM可用性算法中对晶振漂移率要求较高的限制,使钟差和频差辅助增强RAIM可用性的方法能更广泛地应用到各类接收机中。

  • 地球静止轨道共位控制策略研究

    作者:李恒年 高益军 余培军 李济生 黄永宣 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    双星或多星共位是解决地球静止卫星轨位紧张的主要手段,共位控制策略是保证共位卫星安全的必然需求。综述了地球静止轨道共位控制策略的设计方法和数学原理;通过建立共位卫星最小接近距离与轨道偏置量的约束方程,给出经度隔离漂移环分配算法,绕飞隔离偏心率偏置控制算法,和外切隔离圆四星共位偏心率相对偏置算法,基于隔离带的倾角矢量四象限偏置算法;分析和比较了不同控制策略的适用条件、代价和控制精度;以实际测量的相对距离变化,分析了共位控制策略的有效性和安全性。

  • 带挠性附件航天器的鲁棒姿态跟踪控制

    作者:李争学 王本利 马兴瑞 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    首先在时域上估计了挠性附件的振动对航天器姿态的影响力矩的界函数。该界函数的得到一方面无需知道附件参数的精确值,只需要知道参数的界限,另一方面仅利用了角速度和已知的振动控制信号,非常适用于无需模态坐标反馈的非线性姿态控制器设计。然后把它用于带挠性附件航天器的姿态跟踪控制,所得控制器具有如下优良特性:(1)对系统参数不确定性鲁棒;(2)不需要模态坐标反馈,也不需要模态观测器;(3)能抑制一般的外干扰;(4)能与多种附件振动控制器相结合。数值仿真验证了控制器的有效性。

  • 应用卡尔曼滤波的线性系统可观测度实时估计方法

    作者:芦佳振 张春熹 颜廷洋 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    针对采用卡尔曼滤波算法进行线性系统状态估计的应用场合,提出了可观测度实时估计方法。该方法通过提取离散卡尔曼滤波迭代计算过程中的矩阵进行分析,因而在无需增加额外计算量的情况下,可获得系统可观测度性能的实时估计。该方法可以指导滤波器的设计过程或者在线估计系统的滤波器性能,具有工程应用价值。给出了应用该方法的原理推导过程,通过SINS系统地面单/双位置对准的实例比较分析证明该方法的有效性。

  • 基于近似生成函数迭代的分布式卫星构形最优控制研究

    作者:陈琪锋 张跃东 吴文昭 戴金海 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    基于考虑地球非球形摄动的分布式卫星相对运动Hamilton力学模型和生成函数方法研究分布式卫星构形最优控制问题,针对生成函数法的高计算开销,提出了生成函数近似迭代方法。先以较低的计算代价,获得最优控制Hamilton系统生成函数的低阶近似,得到近似最优轨线,再将最优控制Hamilton系统相对于近似最优轨线求“相对运动”,该“相对运动”仍具有Hamilton性质,利用其生成函数的低阶近似,对近似最优轨线进行迭代修正,从而以计算代价较小的低阶近似逼近计算代价高得多的高阶近似的精度。对圆参考轨道和椭圆参考轨道下的两种分布式卫星构形调整最优控制问题的求解表明,该方法在保持小计算开销情况下达到了高控制精度。

  • 基于自适应采样滤波器的临近空间飞行器姿态确定

    作者:曲从善 许化龙 谭营 宋敏达 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    为提高临近空间飞行器的姿态估计精度和稳定性,研究了捷联惯性导航系统与星敏感器组合定姿方法和滤波融合算法。首先给出了临近空间飞行器的高精度姿态确定方案及其模型,然后针对一般采样型滤波器自适应能力有限的缺点,推导了一种能在线自适应估计过程噪声和量测噪声协方差阵的自适应采样滤波算法,该算法融合了自适应估计和非线性滤波各自的优点,不仅能对姿态确定系统的非线性滤波问题进行高精度估计,而且估计结果具有较强的鲁棒性,最后进行了仿真实验。实验结果表明本文方法达到10角秒的定姿精度,其滤波精度和稳定性均满足临近空间飞行器的定姿要求。

  • 卫星编队飞行的探测目标指向动力学与控制方法研究

    作者:高有涛 陆宇平 徐波 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    卫星编队飞行的相对轨道运动和姿态指向运动并不是彼此独立的,而是相互耦合的。利用几何学方法和编队卫星的相对位置与姿态指向的耦合关系推导了卫星编队飞行的姿态指向运动学和动力学方程。并运用指数趋近律滑模控制方法对系统进行耦合控制。仿真结果表明:耦合控制系统在不借助额外姿态测量信息的情况下可同时实现相对位置和姿态指向的精确控制。

  • 空间自动对接多模态滑模控制

    作者:刘赛娜 姜玉宪 赵霞 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    针对空间自动对接靠拢段的相对位置控制问题,在分析滑模变结构控制的基本原理和设计方法的基础上提出了多模态滑模变结构控制方法。所谓的“多模态”,指的是设计由S(0)=0与若干个S(0)≠0“滑模”区连接而成的“滑模运动”路径,使系统状态点沿着所设置的路径,从一个“模态”运动到另一个“模态”,最终趋近目标点。详细阐述了多模态滑模变结构控制法的个体切换面设计、切换面的连接和控制律的设计;设计对接进展过程减弱对接状态变量间的耦合,以比较的方式,对多模态滑模变结构控制法、比例微分(PD)控制法和传统滑模变结构控制法的控制效果和性能进行了仿真和验证。仿真结果表明,多模态滑模控制系统具有良好的动态品质和性能,对变轨速度需求小,不仅能减少燃料的损耗,而且可以人为控制状态轨迹,实现状态轨迹的多样化。

  • 无角速度测量的受扰挠性航天器姿态稳定控制

    作者:蔡建 王芳 张洪华 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    研究了无角速度测量信息挠性航天器在受到正弦干扰作用下的姿态渐近稳定控制问题。针对挠性航天器,为解决陀螺故障或无陀螺配置情形下无角速度测量的姿态控制问题,同时抑制正弦干扰影响,基于无源性方法和内模原理设计了仅依赖姿态测量的动态控制器,利用Lyapunov方法和LaSalle不变原理证明了无扰闭环系统的全局渐近稳定性,并对受扰系统进行了稳态分析,得出了稳定结论。数学仿真表现出所设计的控制律能较好的抑制干扰影响,渐近稳定受扰系统,验证了控制律的有效性。

  • 基于相似反对称结构的大角度机动姿态控制器设计

    作者:刘宜成 张涛 宋靖雁 梁斌 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    针对航天器在大角度机动模式下的姿态控制问题。提出两种以相似反对称非线性结构作为期望闭环系统结构的姿态控制器设计方法。第一种方法是一种直接构造方法,其关键思想是利用运动学子系统的零输入稳定性,使设计一步完成,而且得到的控制器具有简单的结构。在第二种方法中,姿态误差的积分变量被引人姿态运动模型中,然后进行面向系统结构的逆推设计,得到含有积分作用的姿态控制器,与常规逆推设计的姿态控制器相比,设计过程较简单。仿真结果表明了设计方法的有效性。

  • 气压对MEMS梳状线振动陀螺仪影响的研究

    作者:郭秋芬 孙枫 郝燕玲 李峰 朱强 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    MEMS梳状线振动陀螺仪阻尼包括结构阻尼和流体(空气)阻尼,而对于此种结构而言,空气黏性阻尼比结构阻尼大的多。由于气压的变化会引起空气黏性系数的变化,因而会引起MEMS梳状线振动陀螺仪谐振频率、阻尼系数、零偏等参数的变化。因此,研究气压变化对MEMS梳状线振动陀螺仪的影响是非常必要的。根据MEMS梳状线振动陀螺仪的结构特点,建立了压膜阻尼和库埃特流阻尼模型及气压与阻尼的关系模型,研究了气压对两种阻尼的影响以及对MEMS梳状线振动陀螺仪输出电压的影响。通过研究分析可知,气压在小于一个大气压时对压膜阻尼系数的影响很大,进而对MEMS梳状线振动陀螺仪输出的幅值影响也较大。气压在接近或者大于一个大气压时,MEMS梳状线振动陀螺仪随着气压的变化不大,因此将此种陀螺仪的气压控制在一个大气压。

  • 小推力速度闭环交会制导律设计

    作者:陈伟跃 荆武兴 程博 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    在空间飞行器交会对接的近程导引阶段,以小推力喷气发动机作为执行机构,同时完成轨道控制和姿态稳定。基于C-W方程提出了速度闭环交会制导方案,依据转动惯量是否为对角占优阵,姿态与轨道协调控制采用分时控制方案或同时控制方案,轨控推力和姿控力矩指令由同一套小推力发动机来执行。分析了此方案的制导误差,并提出了分步多推力弧段的小推力交会制导方法以提高制导精度。基于MATLAB/Simulink仿真平台实现了两个空间飞行器的分步多推力弧段近程交会导引仿真,仿真结果证实了所采用方法的有效性。

  • 天基对地打击动能武器再入解析预测制导技术

    作者:胡正东 郭才发 蔡洪 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    天基对地打击动能武器用于从太空对地面高价值战略目标进行快速、准确的打击。为了在各种干扰因素的作用下仍能保证足够的命中精度,动能弹头必须实施再入制导。针对实时性要求,探讨了一种解析预测制导方法。首先详细推导了零攻角再入弹道参数的三维解析解,在此基础上借鉴牛顿迭代法的思想设计了速度倾角与航向角的迭代修正算法,并最终将其用于制导指令的生成。仿真结果表明,解析预测制导方法能有效提高再入弹头的落点精度,且实时性强。此外,通过对不同制导参数下的制导性能进行分析还发现,制导步长取450-600米、精度参数取20-50米最为合适。

  • 一种考虑导弹高阶动态特性的非线性一体化导引控制策略

    作者:赵振昊 沈毅 李开聪 韩业丰 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    导弹拦截机动目标的过程中,弹体的动态特性和建模时的近似线性化都会对脱靶量和导引品质产生一定程度的影响。针对上述情况,在不依赖碰撞线附近线性化假设的情况下,建立了导弹的导引控制一体化状态模型,并应用滑模变结构理论提出一种考虑导弹高阶动态特性的非线性一体化导引控制策略,该策略综合考虑了导弹的导引特性和控制特性,可以有效应对目标大机动的逃逸方式,在不需要控制回路补偿的情况下,仍可取得良好的导引品质。

  • 考虑导弹自动驾驶仪动特性的三维非线性导引律

    作者:孙胜 周荻 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    基于三维球坐标系下目标-导弹相对运动方程,考虑导弹自动驾驶仪动态特性,应用递推Lyapunov方法设计了一种三维非线性导引律。在设计的过程中,不需要消去三维制导动力学方程中的非线性耦合项,使得导引规律的最终表达形式得以极大简化。该导引律有效地克服了导弹控制系统的动态延迟对制导精度的影响。仿真结果表明,在目标做大机动逃逸,导弹自动驾驶仪存在较大滞后情况下,这种导引律仍具有很高的制导精度。

  • 一种地磁匹配制导适配性特征参数选取方法

    作者:王哲 王仕成 张金生 乔玉坤 陈励华 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    为了评价地磁场特征参数对适配性的影响程度,达到选取重要特征参数目的,提出了一种基于粗糙集理论的地磁匹配制导适配性特征参数选取方法。通过分析粗糙集理论的基本原理,确定了特征参数选取的试验步骤;选取了适配性评价中具有代表性的6种特征参数作为条件属性集,在选定的28块区域基于积相关算法(PROD)进行了匹配仿真试验,选取匹配概率作为决策属性集,针对粗糙集理论只使用于离散数据的特点,分别对条件属性集和决策属性集进行了离散化处理;然后根据确定的试验步骤,对选定区域进行了特征参数选取试验,得到了约简特征参数集合,通过数据分析发现:提出的特征参数选取方法在不需要任何先验信息的情况下提取了约简特征参数集合,有效地排除了冗余信息的干扰,达到了选取重要特征参数的目的。

  • 具有终端角度和终端时间约束的闭环制导律及其可行性分析

    作者:赵世钰 周锐 魏晨 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    研究了同时具有终端角度(攻击角度)和终端时间(攻击时间)约束的制导问题。通过将非线性运动学制导模型中的自变量由导引时间变换为速度方向角,可以利用最小值原理直接推导出一种闭环形式制导律,而不必引入任何的线性化处理。在该制导律的导引下,导弹能够精确击中目标并且精确满足终端时间和角度的约束。为了研究该制导律的可行性,本文定义并分析了若干重要参数的可行域。该闭环制导律及其可行性分析被应用于多弹齐射攻击的两种情况。数字仿真结果验证了所提出方法的有效性。

  • 基于Bayesian估计理论的GPS导航算法

    作者:周泽波 沈云中 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    当观测信息冗余度小或出现异常时,仅依靠GPS单历元数据难以获得可靠的定位结果,需借助历史信息改善定位精度和可靠性。导出了Bayesian递推算法的一般形式,建立了基于移动窗口的牛顿向前插值模型与常速度、二次曲线最小二乘拟合模型的先验信息获取方式,引入了当前历元相关观测方程的抗差估计,并采用实测GPS动态数据计算分析,结果表明:抗差估计能有效抑制粗差对GPS定位结果的影响;拟合模型对误差具有平滑作用,其中二次曲线模型明显优于常速度模型,但两者均需实时计算拟合系数;而牛顿向前插值模型系数恒定,计算简单,显著提高了定位精度及可靠性。

  • 一种高动态GPS软件接收机方案研究

    作者:王仕成 杨东方 刘志国 罗大成 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    为了提高GPS接收机的捕获速度和跟踪精度,改善其动态适应性能,提出了一种GPS软件接收机方案。首先采用延迟、累积捕获结构搜索C/A码起始点,引入延迟累加器辅助频谱分析实现各卫星多普勒频移成分的分离、估计,将传统的二维捕获过程简化为两个一维搜索过程,提高了捕获速度;然后采用多重辅助结构的跟踪环路,提高载波、伪码频率和相位的跟踪精度。通过对GPS实测数据和高动态模拟数据进行仿真实验,验证了该软件接收机方案的有效性。

  • 一种基于OFDM和跨层设计的星载交换方案

    作者:党军宏 晏坚 曹志刚 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    正交频分复用(OFDM)具有很高的频谱利用律和良好的抗多径衰落能力,而且OFDM信号中的各个子载波可独立使用,使得OFDM成为卫星通信中备受关注的新技术之一。基于OFDM提出一种全新星载交换方案,该星载交换方案具有灵活、高效、适应性强等特点。结合跨层设计思想,给出了此星载交换方案在一种工作场景下的性能优化算法,此算法可根据每个传输业务的QoS要求、业务速率、当前点波束星地上下行链路信道状态、点波束星地上下行链路发射信号功率上限,实现在各个传输业务之间自适应分配子载波并自适应配置每个子载波的调制制式,尽可能满足每个传输业务的QoS要求。

  • 一种适用于深空通信的恒包络改进型FQPSK

    作者:谢智东 张更新 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    由于非线性和功率受限问题,深空通信中需要采用恒包络调制方式。FQPSK作为一种准恒包络调制技术受到广泛关注,但其信号包络仍有波动。文章在简要介绍FQPSK和增强型FQPSK基本原理的基础上,提出了一种恒包络改进型FQPSK,通过理论分析和计算机仿真证明了该调制方式具有完全恒定的包络,能够显著提高功率放大器的功率效率,频谱性能优于FQPSK;当采用OQPSK接收机接收时,其误码率性能比FQPSK提高ldB左右。

  • 车载平板动卫通三轴稳定机理研究

    作者:许华春 郝路瑶 金伟 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    针对车载平板动卫通系统中稳定隔离载体姿态变化问题,通过对三轴稳定机理的分析研究,提出了“方位、俯仰机械补偿,极化电子补偿”的三轴稳定结构,仿真结果表明“方位、俯仰陀螺安装在天线俯仰转台,极化陀螺安装在天线方位转盘或俯仰转台”两种自稳定结构能提供良好的陀螺工作环境并具有较为简洁的隔离载体姿态变化补偿表达式,具有一定的工程理论指导意义。

  • 航天器观测重调度问题中的模糊性不确定因素及其处理

    作者:李玉庆 徐敏强 王日新 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    为了处理航天器观测问题中具有模糊性特点的不确定因素,解决动态环境下的航天器观测重调度问题,提出了一种基于模糊神经网络的处理方法。该方法通过参数模糊化和径向基神经网络来评估模糊性不确定因素对系统造成的影响程度,同时将重调度响应划分为立即型、延迟型和忽略型三种类型,以处理不同影响程度的不确定事件。最后通过算例说明了所提出的模糊神经网络算法的有效性。

  • 多径信道下一种改进的混合干扰抵消方法的研究

    作者:徐定杰 郭少彬 王伟 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    针对无线电导航系统多径信道下的多址干扰和天波干扰,结合串行干扰抵消器和并行干扰抵消器的优点,提出了一种改进的混合干扰抵消方法,与串行干扰抵消器和并行干扰抵消器相比,它在复杂度和误码率性能之间进行了折衷,仿真结果与理论分析相符。分析了估计误差对干扰抵消性能的影响,估计误差较小时第二级干扰抵消比传统接收机误码率改善近2个数量级。采用FPGA技术对其进行了硬件电路设计,并进行了实验验证,结果表明本文提出的改进的混合干扰抵消算法具有复杂度低、硬件实现容易等特点,能够有效的改善弱信号的信噪比,很好的消除多址干扰和天波干扰,具有较高的实际应用价值。

  • 未知噪声模型下扩频系统伪码捕获方法研究

    作者:沈锋 薛冰 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    针对未知噪声模型下扩频系统伪码捕获问题,提出了一种新的基于分数最大熵概率密度函数(PDF)估计和局部最佳检测(LOD)的伪码捕获方法。通过分数最大熵PDF估计来解析表示未知噪声模型的PDF,在此基础上提出了基于LOD的直扩信号最佳二维捕获结构,并给出了其简化结构。通过仿真可以发现:在高斯噪声环境下,基于分数最大熵PDF估计的LOD检测器检测性能较常规平方和(ss)检测器稍有下降;而在非高斯环境下,本文设计的检测器检测性能相对于常规ss检测器有明显的改善,从根本上改变了常规ss检测器在非高斯噪声模型下性能急剧下降甚至无法工作的现象。

  • 一种基于多代理的传感器网络IPv6地址配置协议

    作者:罗丹彦 左德承 杨孝宗 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    为了更好的发挥无线传感器网络的效能,方便与Internet的互联,需要实现无线传感器网络IP地址的自动配置。因为IPv6可以提供大量网络地址,更符合无线传感器网络要求地址数量较多的这个特点,所以本文针对无线传感器网络提出了一种基于多代理的IPv6地址自动配置协议SNMAAP,通过在网络中使用地址代理,不仅可以使节点在很短的时间内获得可用地址,而且也降低了地址出现冲突的概率和网络开销。在OPNET仿真平台上对SNMAAP协议以及两种地址配置协议IPv6 Stateless Autoeonfiguration协议和MANETconf协议进行了仿真,实验结果表明在相同条件下SNMAAP协议不仅保证了地址的唯一分配,协议的开销、延迟和重复检测开销也均较小。

  • 基于一维距离像序列的空间弹道目标微动特征提取

    作者:朱玉鹏 王宏强 黎湘 肖顺平 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    弹道导弹的空间微动特性是中段空间弹道目标识别的重要依据之一。以一维距离像序列为研究对象,首先利用距离像散射中心位置加权、纵向积累估计空间锥体进动目标的进动周期,然后基于广义Radon变换提取空间锥体目标散射中心位置变化曲线,并根据获得的曲线参数估计得到空间进动角,最后给出了基于广义Radon变换的散射中心位置估计新方法。仿真实验验证了所提算法的有效性。

  • 基于自适应卡尔曼滤波的盲多用户检测器

    作者:雷利华 施浒立 马冠一 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    盲多用户检测算法广泛应用于码分多址(Code-Division Multiple-Access,CDMA)系统中,能够有效克服多址干扰(Multiple Access Interference,MAI)与“远-近”效应(Near-Far effect)的影响,是CDMA技术中的研究热点。对基于卡尔曼(Kalman)滤波算法的盲多用户检测器进行了研究,在白高斯噪声信道与平坦瑞利衰落信道环境下仿真分析了多址干扰与“远-近”效应对系统性能的影响。仿真实验表明,基于Kalman滤波的盲多用户检测器在两种信道中误码率性能均优于基于最小均方(Least Mean Squares,LMS)算法和递推最小二乘(Recursive Least Squares,RLS)算法的盲多用户检测器,可以有效抵抗多址干扰与“远-近”效应的影响,对提高CDMA系统容量具有十分重要的应用价值。

  • 运动目标在阵列孔径UWB SAR图像上的表征及其在图像域GMTI方法中的应用

    作者:常玉林 黄晓涛 周红 周智敏 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    结合子孔径BP成像过程,对运动目标在阵列孔径UWB SAR图像上的成像规律进行了研究,得出了运动目标在阵列孔径UWB SAR图像上的解析表达式,据此可将只适合慢速运动目标的UWBSAR图像域GMTI算法推广,使之适合快速运动目标。以ATI算法为例,说明了所得运动目标成像规律在UWBSAR图像域GMTI方法推广中的应用价值。基于仿真实验的结果证明了所得结论的正确性。

  • 动态推力测量数字补偿器设计

    作者:陈琳 李建勋 陈杰 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    介绍了动态推力测量的意义以及典型动态推力的补偿方法,提出了直接数字补偿器设计的最少拍和非最少拍的数字补偿器的设计方法,分析和仿真表明,非最少拍数字补偿器具有更好的性能。

  • 某航天系统控制器的电磁兼容设计

    作者:王志强 陈启忠 顾幸生 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    简要介绍了航天控制器系统中电磁兼容的设计,并详细地介绍了1553B总线的电磁兼容的设计,对航天系统控制器的电磁环境特点进行了分析,提出了电磁兼容设计中新思路,解决了消除航天控制器系统中可能出现的各种电磁干扰和泄漏,从而使各项指标满足总体以及国军标GJB1143和GJB151A对电磁兼容性的要求。同时将问题的解决提到了设计与开发的过程,为1553B总线的硬件设计、电磁兼容、可靠性设计提供了参考。

  • 一种区间属性值离散化的新方法

    作者:关欣 衣晓 何友 周一宇 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    粗糙集理论作为一种新的处理含糊和不确定性问题的数学工具,已成为国际学术界的一个前沿的研究领域。传统的粗糙集理论只能对数据库中的离散属性进行处理,因此,连续属性值的离散化问题不容忽视。已有的离散化方法主要是针对固定点上的连续属性值的,实际应用中大量存在着连续区间属性值的情况。文中针对这一问题,提出了一种连续区间属性值离散化的新方法,并利用辐射源信号进行了仿真试验。结果表明,该方法能有效离散区间属性,从而拓展了粗糙集理论的应用范围。

  • 脉冲耦合振荡器实现传感器网络时间同步

    作者:凌祥 姜永华 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    研究利用全局脉冲耦合振荡器实现分布式无线传感器网络的时间同步。建立了无延时、无脉冲积累的脉冲耦合振荡器网络的相位模型,对其动力学方程定点的稳定性作了分析。提出了噪声背景下的耦合脉冲检测方法和脉冲振荡器之间相位差的估计算法,用于从采样数据中快速提取网络中脉冲振荡器的相位信息,仿真验证了该方法可实现网络中所有振荡器同步发射。采用脉冲耦合振荡器模型,对雷达导引头组成的传感器网络可能实现的协同探测进行了分析。

  • 空间太阳电池封装体中气泡的研究与消除

    作者:赵辉 付庄 李培波 赵言正 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    研究气泡对空间太阳电池封装体的影响以及如何抑制气泡的生成。通过气液固三相体耦合分析研究了气泡形成后在粘合剂(非牛顿流体)中的运动变化过程,通过静态应力分析研究了空间环境中气泡的膨胀现象,并结合试验定性地分析了气泡的生成原理。从中推导出了气泡边界运动的控制方程,仿真得到了气泡的边界运动变化曲线和内部压强,计算出了含气泡的封装体局部的应力分布情况,并提出了抑制气泡生成的若干种方法。计算结果表明:气泡可引起封装体局部应力集中、使粘接面容易分离、使固化胶和玻璃盖片接近强度极限等。而试验表明:按照所提出的抑制气泡的方法进行操作,能有效抑制气泡的生成,减小/减少气泡的尺寸与数量。

  • 腿式着陆器用缓冲器缓冲性能及其评价方法研究

    作者:刘荣强 罗昌杰 王闯 邓宗全 李萌 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    分析了各类腿式着陆器用缓冲器的特点及应用范围,为便于研究分析,根据缓冲器可以工作的次数,将缓冲器分为一次性缓冲器及重复性缓冲器,并对一次性缓冲器及重复性缓冲器的特点进行了分析。给出了理想腿式着陆器用缓冲器应该满足的性能,为了对各种缓冲器的缓冲性能进行综合的评价,给出了4类缓冲器缓冲性能的评价方法。这些评价方法可以对腿式着陆器用缓冲器的缓冲吸能效果、可靠性、冲击平稳性、缓冲器自身的重量及体积、适应工作环境的能力等方面的性能进行分析,为腿式着陆器用缓冲器的设计提供理论参考。分析了现有一次性缓冲器存在的不足,结合理想腿式着陆器用缓冲器的性能,对新型腿式着陆器用一次性缓冲器进行了构想。

  • 面向月壤采集的多杆深层采样器

    作者:丁希仑 李可佳 尹忠旺 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    采样器是进行月球探测所需要的重要工具之一,它对能否顺利实现月壤采样起到关键作用。目前已有的采样器不能同时满足深层、原样、反复的采样要求。针对月球低重力环境下的月壤采集工作所面对的技术问题,提出一种新型月壤采样器—多杆深层采样器。该采样器装有4根空心钻杆,当一根钻杆钻入地下之后,下一根钻杆通过换杆机构和下钻机构的合作可以实现与地下钻杆的连接,4根钻杆连接后最大可以实现1.5米深的钻探取样。该采样器结构新颖、功能强大,能够同时满足以上三点要求。模拟仿真结果和样机试验证明了该钻探系统的可行件.

  • 金属热防护系统瞬态传热数值模拟方法研究

    作者:李东辉 夏新林 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    针对由金属蜂窝夹心板和多层纤维绝热材料组成的金属热防护系统(Metallic Thermal Protection Sytems,MTPS)建立了气动加热条件下整体传热计算模型,采用蒙特卡罗方法模拟蜂窝腔内的三维辐射传递和每个纤维层内的一维辐射传递,采用有限体积法对MTPS一体化结构内辐射导热耦合换热能量方程进行求解,对某结构的MTPS瞬态传热及热响应进行了数值模拟分析,结果表明在所给定的典型时变气动热流条件下金属蜂窝夹芯板对MTPS瞬态热响应影响很小,增大蜂窝腔内表面发射率可明显降低蜂窝蒙皮间的温度差,再入过程中时变气体压力对MTPS瞬态热响应有明显的影响。

  • 基于三角测量和最优化技术的复合材料冲击定位两步法

    作者:苏永振 袁慎芳 周恒保 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    为提高复合材料结构冲击定位的精度和实时性,提出了冲击定位两步法。首先运用三角测量技术计算出冲击位置所在的椭圆区域;然后在椭圆区域内,采用有限元法和模态叠加法计算出应变响应的理论模型,以理论估计应变与实际测量应变之间的误差建立优化模型,运用优化求逆技术精确识别出冲击位置。在复合材料层合板上的实验表明,该方法能快速、准确地判定出冲击位置。

  • 主动Lamb波损伤成像监测中的波包重建方法

    作者:王强 袁慎芳 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    主动Lamb波损伤成像监测技术是结构健康监测研究的热点之一。受到Lamb波频散及多模特性的限制,窄带信号成为主动Lamb波健康监测技术中最常用的激励信号。而窄带激励下的结构响应信号容易发生波包混叠现象,影响监测信号质量;且较宽的波包脉宽降低了损伤成像的分辨率。针对这些问题,在分析Lamb波传播基本原理基础上,研究提出波包重建方法,首先提取响应信号的传递函数,再采用窄脉宽波包重建响应信号,以提高监测信号质量以及损伤成像的分辨率和精度。在环氧玻璃纤维板上的实验结果表明,该方法可有效消除监测信号中的波包混叠现象,提高主动Lamb波损伤成像的准确性。

  • 关于电磁场方程和电磁波方程的不变性变换

    作者:华棣 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    立足于爱因斯坦光速不变假设和洛伦茨长度收缩假设的洛伦茨变换不能赋予麦克斯威电磁场方程方程以不变性,也不能赋予电磁波方程以不变性;因此,洛伦茨变换不成立,爱因斯坦的立足于洛伦茨变换的狭义相对论也是可疑的。另一方面,立足于普适的同时性的经典伽利略变换却能赋予电磁场方程和电磁波方程以不变性。

  • 通风系统参数对居住舱人活动区气流分布影响的研究

    作者:姜军 韩海鹰 刘强 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    为系统研究通风系统参数对空间站居住舱人活动区内气流分布的影响,建立了空间站居住舱人活动区及供风管道的物理模型,并采用CFD方法对人活动区流场进行了数值仿真,同时提出舱内名义平均速度Vm=m/√A1A2作为衡量舱内气流分布的特征参数。结果表明:(1)增加散流器阻力,可改善散流器出口流量的均匀性;(2)舱内名义平均流速综合反映了供风流量、散流器截面积和人活动区水平截面积的影响。经过研究发现,在人活动区通风系统设计过程中,要获得满足空间站要求的流速分布,应尽量选择高于30°的进风角度,同时选择合适的舱内名义平均流速值,而名义平均流速值大小与回风口形式、进风角度及散流器位置有关,并受到散流器出口速度小于1.012m/s的限制。

  • 航天应急故障操作程序复杂度度量方法研究

    作者:张宜静 吴斌 李志忠 王一 许嵩 吴甦 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    通过对航天应急故障操作程序进行复杂度定量,可避免操作程序设计不当导致的工作负荷增加,为航天员训练时间分配、以及协同工作负荷分配提供量化依据。通过进行航天应急故障操作程序复杂度分析,提出四个复杂度度量子指标,这些指标分别为操作步骤规模复杂度、操作逻辑复杂度、操作仪器信息复杂度和任务信息复杂度,可以从不同角度为操作复杂度定量。然后采用软件领域用以评估软件程序复杂度的熵值法,分别对四个子指标进行度量,并汇总得到操作复杂度度量值。最后通过航天员训练数据对比,对所提出的复杂度度量方法进行验证。回归结果表明,航天应急故障操作复杂度度量方法是有效的,其度量值可以预测航天应急故障操作的操作时间。

  • 边界片段模板方法在空间探测识别中的应用

    作者:安萌 姜志国 赵丹培 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    以对具有复杂边缘的空间目标进行准确的检测识别为目的,提出一种基于边界片段模板(Boundary Fragment Model)训练模式的空间目标识别方法。方法的步骤是:首先从训练集中提取目标的边界片段组成弱分类器;然后使用Adaboost算法将它们提升训练成为强分类器;对方法进行旋转、尺度、视点的不变性增强;最后将训练好的强分类器模板应用到待识别图像上,进行目标的检测识别。实验结果表明,本方法对带有各种旋转,尺度,以及视点变化的具有复杂边缘空间有形目标具有较好的识别效果。

  • 基于图像区域相关的景象匹配概率与精度研究

    作者:王刚 段晓君 王正明 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    景象匹配精度与正确匹配概率是决定景象匹配导航系统精度的重要指标,而图像独立象元数的大小是决定这两个精度指标的主要参数之一。分析了传统求取独立象元数方法存在的不足,并针对这些不足引入了图像区域相关的概念,建立了基于图像区域相关求解图像独立象元数的方法。理论推导和仿真分析表明,建立的求取独立象元数的方法合理,结果准确,速度较快,通过独立象元数计算得到的正确匹配概率符合仿真结果。该方法可以用于景象匹配辅助导航系统性能的预测及精确分析。

  • 一种从月面图像检测陨石坑的方法

    作者:丁萌 曹云峰 吴庆宪 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    随着我国月球探测计划的开展,基于视觉的探测器月球表面软着陆的相关技术研究正在进行,陨石坑是月球表面最常见的物体。基于图像的陨石坑识别技术作为探测器自主障碍检测中的一项关键技术,引起了各航天大国的高度重视。提出了一种基于特征点的陨石坑检测算法。该方法可以分为三个部分:特征点检测、陨石坑区域初选、陨石坑拟合。首先通过特征点检测初步确定陨石坑所在区域,然后通过区域生长的方法分别提取陨石坑亮、暗两区域,最后通过椭圆拟合的方式获得陨石坑所在椭圆。实验研究表明,该算法可以有效地检测出半径小于15个像素大于5个像素,有较强明暗对比的陨石坑。在结束语中,作者提出了未来该算法改进的四个方向。

  • 基于动态故障树的卫星系统可靠性分析

    作者:张晓洁 赵海涛 苗强 张伟 黄洪钟 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    卫星系统作为一种高可靠产品,具有复杂的冗余结构。以卫星系统为对象,研究了动态故障树方法分析过程中静态子树及动态子树的处理方法。分别采用二元决策图及马尔科夫方法对关键设备的动态故障树模型中静态子树和动态子树进行分析。将所得结果与可靠性框图、马尔科夫等方法所得结果进行了比较。

  • 多星联合任务规划中不同迭代修复策略比较研究

    作者:郭玉华 李军 赵珂 王钧 景宁 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    对地观测卫星任务规划需要对参与规划的任务安排卫星成像窗口,问题优化目标是在不违反约束的情况下,最大化安排任务的重要性评价值,是一类典型的过载规划问题。引入迭代修复算法思想对多类型卫星任务规划问题进行求解,设计了迭代修复算法流程,给出基于成像概率、基于时间序和基于随机选择的三种不同的启发式策略,并结合不同的贪婪初始解生成策略进行比较研究。实验结果表明,基于随机选择的启发式策略在改进问题解上表现最优,而结合领域知识的初始解能有效提高算法收敛速度。

  • 利用BOX-COX变换改进加速寿命模型的研究

    作者:刘婷 张铎 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    在加速寿命试验中,产品的寿命通过加速方程和所承受的应力水平密切相关。以往常用的三种加速模型为幂律模型、阿伦尼斯模型和伊林模型。利用BOX-COX变换改进加速寿命模型,提出了一种加速寿命模型族,幂律模型、阿伦尼斯模型和伊林模型作为这种模型族的特例。仿真算例验证了BOX-COX加速模型族的适用性。

  • 发动机失效状态下空间交会的主动防撞设计

    作者:卢山 徐世杰 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    针对空间交会对接中的主动防撞问题,分析了航天器椭球型安全区域的碰撞问题。同时,在某一方向发动机失效的情况下,利用控制力耦合效应,设计了航天器主动防撞机动的控制律。结合安全区域分析和轨道机动的燃料消耗选择一条燃料最优的安全转移轨道。最后通过仿真,验证了发动机失效情况下的主动防撞机动控制律的有效性。

  • 含纳米粒子流体的纳米颗粒参数对强化小型毛细泵回路热管换热性能的影响

    作者:吕伦春 刘振华 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    对以铜-水和氧化铜-水的纳米流体为工质的小型平板毛细泵回路(CPL)进行了实验,研究了纳米颗粒参数;包括质量浓度、纳米颗粒种类以及纳米颗粒粒径对CPL换热特性的影响。实验中采用了平均粒径为50nm的CuO粒子,20nm和50nm的Cu粒子,流体中纳米颗粒质量浓度为0.1wt%-2.Owt%,工作压力固定在15.74kPa。实验结果表明,纳米流体替代纯水后,蒸发器的换热系数和最大热流密度显著提高,从而提高了CPL的换热性能。质量浓度对换热特性有明显影响,存在着一个对应最大换热强化能力的最佳质量浓度。对于铜纳米颗粒而言,其最佳纳米颗粒质量浓度为1.0wt%,而对于氧化铜纳米颗粒而言,其最佳纳米颗粒质量浓度为0.5wt%。纳米颗粒的种类和平均粒径大小对换热性能强化能力也有很大影响:对于粒径相同的纳米颗粒而言,铜-水纳米流体的CPL换热性能高于氧化铜-水纳米流体的换热性能;对于同种类型的纳米流体而言,小粒径纳米颗粒对CPL换热性能的强化作用大于大粒径纳米颗粒对换热性能的影响。

  • 航天发射塔安全可靠性检测评估方法与试验研究

    作者:伊善贞 孙雅度 刘占卿 刘晓华 黄伟 韩凌 尹续峰 陈方明 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    以嫦娥一号卫星拟用发射塔架等为研究对象,探索航天发射塔架的安全可靠性检测评估基本原理、主要内容、试验技术方法、数据处理手段、以及综合评估流程等一系列理论与技术问题。运用有限元分析、应力应变测试、动力学模态试验、材料力学试验、无损检测技术等手段,对塔架主要钢结构的焊缝、连接、材料力学性能和锈蚀状况进行了全面检测;对塔体、吊车和回转平台钢结构进行了静力学测试和动力学模态试验;对导流槽和塔架混凝土基础的沉降、碳化和强度进行了检测。提出回转平台超低速滚动轴承的“冲击脉冲法变参数试验”和“指标筛选试验”不解体检测评估新方法。将测试数据、运行历史数据和仿真计算结果进行数据融合处理,确定了发射塔架和回转平台现役轴承的剩余使用年限。检测评估研究成果,对降低发射塔架的适应性改造费用,提高发射场地面设备的任务可靠性和科学化管理水平发挥了重要作用。

  • VRS网络RTK关键算法与技术及精度分析

    作者:柯福阳 王庆 潘树国 赵毅 彭慧 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    针对VRS的特点,对VRS算法中的两个关键问题及技术进行了研究,提出了一种经过改进的模糊度在线解算方法:首先用伪距宽巷组合计算出宽巷模糊度;再利用无电离层约束组合解算L1模糊度浮点解;最后用LAMBDA算法搜索和固定L1、L2模糊度。验证其准确性和可靠性。同时研究分析低阶曲面模型生成综合误差算法,证明其准确性及可靠性。提出了利用虚拟站与主参考站的综合误差虚拟生成虚拟参考站观测值的算法。研究采用Ntrip协议进行网络差分信息的传输。最后,通过实地试验测试验证了自主开发的VRS网络差分系统的准确性和可靠性,其VRS/RTK定位结果的外符合精度为:网内X方向为2cm,Y方向为4cm,Z方向为6cm,符合精度要求。证明了该系统能够实现24小时无人值守稳定安全运行。

  • 基于生产函数法的中国航天企业目标价值研究

    作者:赵凤学 李一军 董沛武 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    研究中国航天企业目标价值有较强的理论意义和应用价值。在对中国航天企业目标价值分析的基础上,建立了国防建设发展、空间科学发展、企业经济发展的三维矢量的中国航天企业目标价值函数,并运用生产函数法建立了目标价值的评价模型,并使用Eviews统计工具对某航天企业的目标价值进行了实证测度计算和预测。实证结果说明使用价值目标矢量函数评价航天企业目标价值是可行的。

  • 图片新闻

    作者: 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    宇航学报于2009年3月19日在中国空间技术研究院研究生部举办了“如何撰写科技论文”活动;宇航学报于2009年5月15日在总装备部工程设计研究院举办了“科研工作者如何撰写科技论文”活动;《太空探索》主编周武介绍航天科普的情况;

  • 《宇航学报》征稿简则

    作者: 期刊:《宇航学报》 2009年第03期

    一、《宇航学报》是中国宇航学会主办的综合性学术刊物,主要反映我国宇航科学技术成果,促进国内外学术交流,培养高科技人才,为发展我国航天事业和实现科技现代化服务。二、《宇航学报》向国内外公开发行。读者对象主要是科学研究人员、工程技术人员,科技管理干部和高等院校师生。

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